重难点16 化学实验探究与设计（重难专练）（浙江专用）2026年中考科学二轮复习讲练测

重难点16 化学实验探究与设计 中 目 录 命题趋势 重难诠释 一、常见化学实验考查 二、化学实验方案的设计 三、化学实验方案的评价与改进 即时提升练 考点 三年考情分析 2026考向预测 1、物质的鉴别、鉴定和检验 2、物质的制备实验设计 3、物质的性质探究实验 4、实验操作步骤的设计与优化 5、测定物质成分含量的实验 在近三年浙江中考科学试卷中，化学实验探究与设计考查题型多样 。选择题常考查实验基本操作的正误判断、实验原理的简单应用、根据实验现象判断物质性质等（2025年第23题，2024年第27题）。实验探究题是重点考查题型，要求学生根据给定的实验目的，设计完整的实验方案，包括选择实验仪器和试剂、描述实验步骤、预测实验现象并得出结论、解决实验设计过程中可能的问题并进行讨论和质疑、对不同的方案作出正确的评价。 预计2026年浙江中考科学仍会考查化学实验探究与设计。选择题可能会深化对实验原理在复杂情境中应用的考查，如分析多种物质共存时实验现象的判断和干扰因素排除，或者判断在特殊条件（如高压、低温、有催化剂参与）下实验设计的合理性 。实验探究题可能会对实验进行拓展创新，如利用数字化实验设备（pH 传感器、气体传感器等）精确测量实验过程中的数据变化，或者设计实验探究多种因素对化学反应的综合影响（如温度、浓度、催化剂种类等对反应速率和产物的影响），考查学生的创新思维和实践能力 。 一、常见化学实验考查 化学实验题中常考察的有空气中氧气含量的测定，金属活动性顺序探究，酸碱中和反应探究，样品成分测定，物质变质问题…… 二、化学实验方案的设计 1.实验方案设计的基本要求 2.化学实验设计的基本思路 ①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 ②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。 ③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。 ④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。 ⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 三、化学实验方案的评价与改进 对化学实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的方面。 评价的基本要求： 1.可行性方面 （1）分析实验方案是否科学可行； （2）实验操作是否安全合理； （3）实验步骤是否简单方便； （4）实验效果是否明显。 2.绿色化学方面 （1）实验过程中是否造成环境污染； （2）原料是否无毒、安全、易得； （3）原料利用率及反应速率是否较高； （4）反应速率是否较快。 3.安全性方面 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下： （1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； （2）进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)； （3）防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)； （4）污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞； （5）防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。 4.规范性方面 （1）冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)； （2）易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； （3）仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序； （4）其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 方案评价的主要类型 ①对方案可行性的评价：可行是方案的第一要素，评价方案时应注意从原理和操作两个方面分析方案是否可行：一是理论上要科学合理，二是操作上要简单可行。 ②从经济效益角度进行评价：从经济效益上考虑是否切实可行。 ③从环保角度评价：防治污染的根本途径是控制“三废”的排放。在对方案进行评价时切不可忽视了环境保护的重要件。 （建议用时：60分钟） 1．小聪做了一个趣味实验：他先将鸡蛋壳碾碎装入气球，再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口，然后把气球中的蛋壳加入锥形瓶中（装置的气密性良好），实验过程如图所示。下列对该实验的分析错误的是（　　） A．反应有气体生成 B．反应放热是气球膨胀的原因之一 C．考虑浮力的影响，此装置不适合验证质量守恒定律 D．冷却至室温的过程中，瓶内气体分子间空隙变大 2．实验是科学探究的重要手段，下列实验设计不能达到实验目的的是（　　） 实验 A B C D 目的 探究二氧化碳与空气的密度关系 鉴别NaOH溶液和盐酸 配制6%的NaCl溶液 探究燃烧的条件之一是温度达到该可燃物的着火点 操作 现象 下面的蜡烛先熄灭 ①变红，②不变色 固体全部溶解 火柴头比火柴梗先燃烧 A．A B．B C．C D．D 3．实验小组利用图甲装置探究氢氧化钠溶液与稀盐酸能否发生反应，图乙为测得的溶液pH变化曲线，图丙为溶液温度的变化曲线，下列说法错误的是（　　） A．图甲是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中 B．图乙中d点对应的溶质是NaCl和HCl C．由图丙可知该反应是放热反应 D．该反应属于复分解反应 4．在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是（　　） A．用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2 B．用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2 C．用HgO加热分解制取O2 D．用H2O2和MnO2制取O2 5．劳动创造美好生活。下列劳动项目中涉及的科学知识描述错误的是（　　） 选项 劳动项目 科学知识 A 学农活动：用熟石灰来改良酸性土壤 熟石灰是碱性物质，能与酸性物质发生反应 B 家务劳动：用白醋去除水壶中的水垢 醋酸能与水垢中的CaCO3、Mg（OH）2等物质反应 C 养护植物：给花木施用有机肥 有机物能够被植物吸收，并沿着导管运输 D 清洗工作：用酒精清洗衣服上记号笔笔迹 利用记号笔颜料能溶解在酒精中 A．A B．B C．C D．D 6．（2024•浙江模拟）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法符合反应事实的是（　　） A．在Oa段发生3个化学反应 B．c点的沉淀是BaSO4 C．在bc段溶液中有3种溶质 D．m点的值是2.33 7．（2026•镇海区校级模拟）烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g，向其中逐滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a点对应溶液中溶质是BaCl2和MgCl2 B．b、c点沉淀中含有的物质种类不同 C．m＝39.85 D．原混合溶液中HCl的溶质质量分数约为7.3% 8．某溶液可能含有HCl、CuCl2、CuSO4中的一种或几种，为了探究其组成，小明向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。请回答： （1）d点后，溶液的pH_________（选填“变小”、“保持不变”或“变大”）。 （2）小明发现氢氧化钡溶液与混合溶液反应时存在多步反应，则cd段曲线代表的是氢氧化钡与_________的反应。 （3）b点对应的溶液中一定含有的溶质是___________________________。 （4）根据上述实验判断原溶液中是否存在CuCl2，试通过计算说明？ 9．学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学进行如图所示的实验探究。 （1）大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是________________________________。 （2）试管②中的现象为____________________________________。 （3）将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进行进一步探究： 【提出问题】 滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和Na2SO4；猜想三：__________________， （4）【实验探究】 填写下列表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量滤液于试管中，加入适量BaCl2溶液 无明显现象 猜想_________不成立 步骤二：另取少量滤液于试管中，加入适量稀硫酸 __________________ 猜想三成立 10．学习酸、碱、盐相关知识之后，同学们对氢氧化钙产生了浓厚兴趣，化学兴趣小组同学取一定量氢氧化钙溶液于四支试管中，进行了如下图所示实验： 实验中出现白色沉淀的试管是_________（填“甲～丁”字母）。 通过以上实验，同学们对氢氧化钙的化学性质有了进一步的认识。 【实验探究】实验结束后，小华同学将试管丙中物质过滤，把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合，过一会几先有气泡冒出，后有白色沉淀生成，从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是（填化学式）_________。 【提出问题】混合后烧杯中溶液的溶质成分是什么？ 【进行猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、CaCl2 猜想三：_________。 实验步骤 实验现象　　 实验结论 取少量烧杯中的混合溶液于试管中，再加入碳酸钠溶液。 __________________ 猜想二成立 【反思拓展】实验后的废液若直接倒入下水道，可能会造成水体污染，需将废液处理达标后再排放。 11．科学兴趣小组对Na2CO3的化学性质进行探究。在甲、乙两试管中加入一定量的Na2CO3溶液，在甲试管中滴入一定量稀HCl，乙试管中滴入一定量的BaCl2溶液。如图所示： （1）两试管发生反应的现象不同：甲试管出现大量气泡，乙试管__________________。 （2）反应结束后，将两试管内所有物质倒入丙烧杯，用玻璃棒充分搅拌，发现烧杯内仍有沉淀残留，将丙烧杯过滤，对滤液成分进行了进一步探究： 【问题】滤液中含有哪些溶质？ 【猜想】 猜想一：溶质为NaCl。 猜想二：溶质为NaCl和BaCl2。 猜想三：溶质为NaCl和Na2CO3。 猜想四：溶质为NaCl、BaCl2、HCl。 【分析】根据已学知识可判断猜想四是不合理的，理由是_________________________________ ___________________________。 【实验】为验证猜想，他们进一步实验，实验设计如表，请你帮他们补充完整。 实验过程 实验现象 实验结论 取少量滤液与试管中，滴加硫酸钠溶液 无明显现象 猜想_________正确 继续向该试管中滴加稀盐酸 无明显现象 【交流】兴趣小组同学认为在上述实验中，仅需一种试剂即可得出上述结论，你认为该试剂是_________。 12．某小组采用图甲所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。 大家对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 （1）该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是：取样于试管中，______________________________________________________。 （2）该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图乙。 ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于_________℃。（填“400”、“600”或“800”） ②该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：_________＝Fe3O4+Fe。 ③在适合的条件下，Fe2O3全部被还原成Fe，则图中：x＝_________。 13．自热食品中的发热包浸泡水中即可发热，同学们开展了“探秘发热包”的探究践活动。 【查阅资料】 资料一：发热包发热温度能保持在72℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3，加水后发生反应的化学方程式： 反应ⅠCaO+H2O＝Ca（OH）2； 反应ⅡCa（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH； 反应Ⅲ2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al（OH）4]+3H2↑。 问题1：上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】分别取3g不同样品，各加10mL水，其温度与时间变化的曲线如图。 【分析讨论】 （1）通过曲线b可知，反应_________（填序号）不能使温度达到72℃以上。 （2）甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与______________________有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由_________________________________________________________________ ___________________________。 问题2：能否只用Al粉和NaOH作发热粉？ 【分析讨论】大家认为，可从经济、安全、发热效果等视角进行分析。 （3）经调查，CaO﹣420元/千克，Na2CO3﹣450元/千克，NaOH﹣1130元/千克。 根据NaOH的来源不同，计算可知： 若直接用8千克NaOH作发热粉原料，成本为9040元。 若用CaO和Na2CO3原料制取8千克NaOH，理论上，所需CaO的成本为2352元，则CaO和Na2CO3的总成本为_________元，成本更低。 问题3：发热粉能持续发热10﹣15分钟的原因是什么？ 同学们继续探究…… 14．酸碱反应是初中阶段重要的一类反应，同学们开展了项目式学习。 任务一：探究酸碱反应中pH的变化。小明取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，已知盐酸浓度a＞b＞c，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图1。 （1）小明的实验目的是探究_____________________________________________。 任务二：从能量变化角度探究酸和碱的反应。小明测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。小柯认为此结论不够严谨，为此他在室温下设计了以下实验： ①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图2所示。 （2）小柯做出上述设计基于的假设是____________________________________。 任务三：探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。 【查阅资料】相同状况下，溶液中离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图3所示。 （3）如图4表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中，溶液中微观粒子的变化情况，按时间先后排列的顺序为_____________（填字母）。 15．海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用水等液体吸收CO2实现减碳目标。某科学小组对“二氧化碳气体的收集”这一课题开展了探究。 【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳，所得溶液pH约为5.6。 【提出问题】二氧化碳气体在水和食盐水中溶解能力相同吗？ 【建立建设】二氧化碳气体在食盐水中溶解能力更强。 【实验设计与操作】 （1）实验时，需先将甲装置中的空气排尽。其操作是：打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是_________________________________________ ___________________________。 （2）关闭K1，打开K2、K3，分别用排水法、排食盐水法收集CO2，且每隔一段时间测出丁烧杯中液体的体积，测得数据如下： 时间/min 0 0.5 6 12 24 48 排水法时丁中水的体积/mL 0 2.5 14.5 23 34 41 排盐水法时丁中盐水的体积/mL 0 1 7 9.5 11 12 根据以上数据分析，能用排水法收集CO2的理由是____________________________________。 【实验结论】相同条件下，二氧化碳在______________中溶解能力更强。 （3）小组同学想了解水吸收CO2后溶液的酸碱性情况，在实验中做了以下操作，待丙装置中收集半瓶气体时，关闭活塞K2和K3，充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据： 物质 丁装置中溶液 丙装置中溶液 pH 6.50 5.60 分析可知，在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）丙和丁装置中溶液的总体积。 【实验反思】海洋封存CO2后可能会带来哪些危害？____________________________________ __________________（写出一点即可）。 16．如图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘（I2）的酒精溶液；淀粉遇I2变蓝，在本实验中作为指示剂，指示I2是否存在。 【进行实验】分别向烧杯A、B中加入相应溶液，然后将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。 序号 烧杯A 烧杯B 变色时间/s 3%H2O2溶液体积/mL 水的体积/mL 1%淀粉溶液体积/mL 2%碘酒体积/mL 水的体积/mL 维生素C片/粒 ① 10 20 2 2 23 2 595 ② 10 20 2 5 20 2 193 ③ 10 20 2 10 15 2 39 ④ 5 25 2 5 20 2 399 ⑤ 20 10 2 5 20 2 78 说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和，A烧杯控制溶液总体积为32mL，B烧杯控制溶液总体积为25mL。 （1）实验①②③探究______________对混合后溶液变色时间的影响。 （2）根据实验②④⑤可以得出结论：_____________________________________________ _____________________________________________。 （3）序号④实验组中，若将碘酒溶液体积改为10mL，则混合后溶液的变色时间范围是_________。 （4）为了证明维生素C的用量对混合后溶液变色时间也有影响，增加实验⑥：向烧杯A中加入20mL3%H2O2溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，向B烧杯中加入___________________________，然后将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。 17．为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60秒后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下项目式研究。 任务一：验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是___________________________（用化学方程式表示）。 任务二：探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH＝3、不同温度的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表所示： 温度/℃ 50 60 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表所示： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （2）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为__________________。 任务三：确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。 实验4中，确定适宜温度的实验方案是_____________________________________________。 18．小滨观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图甲。他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究： 探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？ 【作出猜想】可能是空气或O2 【实验1】收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。 【提出新猜想】可能是CO2或N2。 【实验2】将该气体通入_________中，根据现象确定通入的气体是CO2。 【交流讨论】通入CO2有利于水草进行光合作用。 探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。 【原理回顾】实验室通常用稀盐酸和碳酸钙的反应来制取CO2。 【选择试剂】鸡蛋壳、小苏打和白醋等。 【设计装置】利用简易材料，设计并制作了乙发生装置（乙中夹持装置已省略）。 【分析讨论】乙装置的优点是__________________（至少写出1点）。 【实践应用】小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是___________________________。 【反思拓展】醋酸具有一定的挥发性，若要使通入水箱的CO2更纯净，小滨从图丙中选择了一个装置来达到实验目的。下列分析正确的是_________（选填字母）。 A．可选图1装置，且气体从b进a出 B．可选图2装置，且气体从c进d出 C．X可以是NaOH溶液 D．X可以是碳酸钠溶液 19．蒸汽眼能罩缓解眼睛疲劳。某科学兴趣小组同学对蒸汽眼罩开展了以下探究。 【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用）、高吸水树脂（良好保水性能）等。 【任务一】探究蒸汽眼罩发热的原理 根据使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热。小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得密闭容器内氧气和二氧化碳含量变化如下图。 （1）据图分析，发热体内的物质是和空气中的氧气发生了反应，理由是__________________ ___________________________。 【任务二】探究蒸汽眼罩快速发热的原因 经分析蒸汽眼罩的热量来源于铁锈蚀，但铁锈蚀是一个缓慢氧化放热的过程，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。 方案 试剂 1分钟后温度变化 实验1 4g铁粉、适量的水 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、适量的水、2g活性炭 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、适量的水、2g氯化钠 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、适量的水、1g活性炭、1g氯化钠 16℃→55℃ （2）根据上述实验数据可得出的结论是_____________________________________________。 （3）小科在进行实验4的过程中发现，锥形瓶内的气压先增大后减小，请解释气压先增大的原因______________________________________________________。 20．为检验烧水壶中水垢的成分，小科开展了如下的探究活动： 【查阅资料】①成因不同，水垢可能含有CaCO3、Mg（OH）2中的一种或两种。 ②Mg（OH）2MgO+H2O↑ CaCO3CaO+CO2↑。 ③根据普通酒精灯加热温度为400∼600℃，酒精喷灯加热温度可达1000℃。 ④无水硫酸铜可用于水分的检验，若变蓝则证明气体中含有水分。 【提出问题】烧水壶中水垢的成分是什么？ 【建立假设】假设一：CaCO3；假设二：Mg（OH）2；假设三：CaCO3和Mg（OH）2。 【实验探究】（1）①连接实验装置，顺序依次为：a→b→c→_________（选填字母与箭头）。图中还缺少加热装置，应选用_________（选填“普通酒精灯”或“酒精喷灯”）。 ②实验前利用充气装置通入干燥的氮气，目的是____________________________________。 ③加热水垢，观察并记录实验现象。 【得出结论】（2）若实验现象为_________（填字母），则证明假设三成立。 A.澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜未变蓝 B.澄清石灰水未变浑浊，无水硫酸铜未变蓝 C.澄清石灰水未变浑浊，无水硫酸铜变蓝 D.澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝 【交流反思】（3）根据物质性质推断，去除水垢可采取的方式是：__________________。 21．氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳，变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。 【建立猜想】猜想①：没有变质；猜想②：已经变质。 【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH固体是否变质，实验方案如下： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量该NaOH固体样品溶于水，加入过量稀盐酸 __________________ 猜想②成立 【反思评价】此实验无法确定该NaOH固体的变质程度。 【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH固体的变质程度。利用传感器进行实验，过程记录如下。 实验装置 实验 序号 向实验装置内各加入下列物质 温度 升高值/℃ 溶液pH 1 纯净的NaOH固体1.0克 31.52 13.69 2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92 3 该NaOH固体样品_________ 克 m n 【预测结果】若NaOH固体已严重变质。则m值接近_________。 【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率（样品中Na2CO3的质量分数）。设计实验如下：称量1.0g该NaOH固体样品于小烧杯；量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应；用电子秤准确称量反应前后各仪器和试剂的总质量，记录数据如表，计算得出NaOH固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因：_______________（写出一点即可）。 反应前总质量/g 反应后总质量/g 105.50 105.06 22．中国计划于2035年前建成国际月球科研站基本型，工程师需要建立空气循环系统来调节氧气浓度满足科研站内的人员生存。 （1）【氧气减少】科研人员因_________作用（填生理活动）会使站内氧气浓度降低。 （2）【氧气增加】空气循环系统能实现氧气的再生和二氧化碳的吸收，部分流程如图甲所示。已知站内人员平均每天需要消耗8kg氧气才能维持正常生命活动，请计算该系统每天至少需要电解多少千克的水？ （3）【氧气稳定】安全的氧气浓度通常维持在 19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大。装置中的气敏电阻 Ra、Rb与氧气浓度的关系正确的是_________。 A． B． C． D． 23．碳捕集技术是实现“碳中和”目标的重要手段，目前主要有两种技术路线。 路线一：变压吸附。该技术利用吸附剂（如活性炭）在高压下吸附CO2，降压后释放并封存CO2，过程如图甲。 路线二：强碱吸收。该技术使用NaOH溶液吸收CO2，进一步处理后可释放高纯度CO2，用于封存或利用，过程如图乙。 （1）变压吸附过程中所发生的变化属于_________（填“物理”或“化学”）变化。 （2）捕集来的CO2可作为气肥，它能促进农作物的_________作用，提高产量。 （3）请写出设备4中发生的化学反应方程式：___________________________。 （4）强碱吸收技术（原理：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O）每年从空气中捕集11万吨CO2，需要消耗多少万吨NaOH固体？ 1 / 18 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点16 化学实验探究与设计 中 目 录 命题趋势 重难诠释 一、常见化学实验考查 二、化学实验方案的设计 三、化学实验方案的评价与改进 即时提升练 考点 三年考情分析 2026考向预测 1、物质的鉴别、鉴定和检验 2、物质的制备实验设计 3、物质的性质探究实验 4、实验操作步骤的设计与优化 5、测定物质成分含量的实验 在近三年浙江中考科学试卷中，化学实验探究与设计考查题型多样 。选择题常考查实验基本操作的正误判断、实验原理的简单应用、根据实验现象判断物质性质等（2025年第23题，2024年第27题）。实验探究题是重点考查题型，要求学生根据给定的实验目的，设计完整的实验方案，包括选择实验仪器和试剂、描述实验步骤、预测实验现象并得出结论、解决实验设计过程中可能的问题并进行讨论和质疑、对不同的方案作出正确的评价。 预计2026年浙江中考科学仍会考查化学实验探究与设计。选择题可能会深化对实验原理在复杂情境中应用的考查，如分析多种物质共存时实验现象的判断和干扰因素排除，或者判断在特殊条件（如高压、低温、有催化剂参与）下实验设计的合理性 。实验探究题可能会对实验进行拓展创新，如利用数字化实验设备（pH 传感器、气体传感器等）精确测量实验过程中的数据变化，或者设计实验探究多种因素对化学反应的综合影响（如温度、浓度、催化剂种类等对反应速率和产物的影响），考查学生的创新思维和实践能力 。 一、常见化学实验考查 化学实验题中常考察的有空气中氧气含量的测定，金属活动性顺序探究，酸碱中和反应探究，样品成分测定，物质变质问题…… 二、化学实验方案的设计 1.实验方案设计的基本要求 2.化学实验设计的基本思路 ①明确目的和原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 ②选择仪器和药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。 ③设计装置和步骤：根据实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图，实验步骤应完整而又简便。 ④记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。 ⑤分析得出结论：根据实验中观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 三、化学实验方案的评价与改进 对化学实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的方面。 评价的基本要求： 1.可行性方面 （1）分析实验方案是否科学可行； （2）实验操作是否安全合理； （3）实验步骤是否简单方便； （4）实验效果是否明显。 2.绿色化学方面 （1）实验过程中是否造成环境污染； （2）原料是否无毒、安全、易得； （3）原料利用率及反应速率是否较高； （4）反应速率是否较快。 3.安全性方面 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下： （1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； （2）进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)； （3）防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)； （4）污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞； （5）防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。 4.规范性方面 （1）冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)； （2）易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； （3）仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序； （4）其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 方案评价的主要类型 ①对方案可行性的评价：可行是方案的第一要素，评价方案时应注意从原理和操作两个方面分析方案是否可行：一是理论上要科学合理，二是操作上要简单可行。 ②从经济效益角度进行评价：从经济效益上考虑是否切实可行。 ③从环保角度评价：防治污染的根本途径是控制“三废”的排放。在对方案进行评价时切不可忽视了环境保护的重要件。 （建议用时：60分钟） 1．小聪做了一个趣味实验：他先将鸡蛋壳碾碎装入气球，再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口，然后把气球中的蛋壳加入锥形瓶中（装置的气密性良好），实验过程如图所示。下列对该实验的分析错误的是（　　） A．反应有气体生成 B．反应放热是气球膨胀的原因之一 C．考虑浮力的影响，此装置不适合验证质量守恒定律 D．冷却至室温的过程中，瓶内气体分子间空隙变大 【解析】A、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，能与酸反应生成二氧化碳气体，且由图示可知，反应结束后气球膨胀，说明反应有气体生成，故选项说法正确。 B、碳酸钙与稀盐酸反应属于放热反应，反应放热是气球膨胀的原因之一，故选项说法正确。 C、任何化学反应均遵守质量守恒定律，空气的浮力作用使装置收到向上的浮力，干扰了实验结果，考虑浮力的影响，此装置不适合验证质量守恒定律，故选项说法正确。 D、冷却至室温的过程中，瓶内气体分子间空隙变小，故选项说法错误。 【答案】D 2．实验是科学探究的重要手段，下列实验设计不能达到实验目的的是（　　） 实验 A B C D 目的 探究二氧化碳与空气的密度关系 鉴别NaOH溶液和盐酸 配制6%的NaCl溶液 探究燃烧的条件之一是温度达到该可燃物的着火点 操作 现象 下面的蜡烛先熄灭 ①变红，②不变色 固体全部溶解 火柴头比火柴梗先燃烧 A．A B．B C．C D．D 【解析】A、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳先在烧杯下方聚集，说明了二氧化碳的密度比空气的大，故选项实验设计能达到实验目的。 B、氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，稀盐酸显酸性，不能使无色酚酞溶液变色，①变红，②不变色，可鉴别NaOH溶液和盐酸，故选项实验设计能达到实验目的。 C、3g氯化钠放入50mL（合50g）水中，所得溶液中溶质质量分数为100%≈5.7%，故选项实验设计不能达到实验目的。 D、火柴头比火柴梗先燃烧，说明火柴头的着火点比火柴梗低，可探究燃烧的条件之一是温度达到该可燃物的着火点，故选项实验设计能达到实验目的。 【答案】C 3．实验小组利用图甲装置探究氢氧化钠溶液与稀盐酸能否发生反应，图乙为测得的溶液pH变化曲线，图丙为溶液温度的变化曲线，下列说法错误的是（　　） A．图甲是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中 B．图乙中d点对应的溶质是NaCl和HCl C．由图丙可知该反应是放热反应 D．该反应属于复分解反应 【解析】A、由图像可知，pH开始时大于7，逐渐减小到7，然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中，故选项说法错误。 B、d点对应溶液的pH小于7，显酸性，稀盐酸过量，溶质成分是NaCl和HCl，故选项说法正确。 C、由图丙可知，反应开始后温度上升，该反应为放热反应，故选项说法正确。 D、该反应是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项说法正确。 【答案】A 4．在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是（　　） A．用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2 B．用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2 C．用HgO加热分解制取O2 D．用H2O2和MnO2制取O2 【解析】A、用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2太快不利于气体的收集，故A错误； B、CaCO3和稀H2SO4反应生成硫酸钙，硫酸钙是微溶物，会覆盖在碳酸钙表面从而使反应停止，故B错误； C、用HgO加热分解制取氧气生成的汞有毒不利于实验室中制取气体，故C错误； D、实验室可以用H2O2和MnO2制取O2，故D正确。 【答案】D 5．劳动创造美好生活。下列劳动项目中涉及的科学知识描述错误的是（　　） 选项 劳动项目 科学知识 A 学农活动：用熟石灰来改良酸性土壤 熟石灰是碱性物质，能与酸性物质发生反应 B 家务劳动：用白醋去除水壶中的水垢 醋酸能与水垢中的CaCO3、Mg（OH）2等物质反应 C 养护植物：给花木施用有机肥 有机物能够被植物吸收，并沿着导管运输 D 清洗工作：用酒精清洗衣服上记号笔笔迹 利用记号笔颜料能溶解在酒精中 A．A B．B C．C D．D 【解析】A、熟石灰（氢氧化钙）是碱性物质，能与酸性土壤中的酸性物质发生中和反应，可改良酸性土壤，故描述正确。 B、白醋中的醋酸属于酸，能与水垢中的碳酸钙（CaCO3）发生复分解反应，也能与氢氧化镁【Mg（OH）2】发生中和反应，从而去除水垢，故描述正确。 C、植物不能直接吸收有机物，有机肥需要先被土壤中的微生物分解为无机盐等无机物，植物才能通过根吸收；且植物体内运输水分和无机盐的是导管，运输有机物的是筛管，故该描述错误。 D、记号笔的颜料能溶解在酒精中，因此可用酒精清洗记号笔笔迹，利用了溶解原理，故描述正确。 【答案】C 6．（2024•浙江模拟）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法符合反应事实的是（　　） A．在Oa段发生3个化学反应 B．c点的沉淀是BaSO4 C．在bc段溶液中有3种溶质 D．m点的值是2.33 【解析】碳酸钠与氯化钡反应会生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，所以 A、Oa段发生的反应是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠两个反应，故A错误； B、c点时，沉淀质量没有减少到最小，所以此时沉淀是碳酸钡和硫酸钡的混合物，故B错误； C、在b﹣c段是碳酸钡沉淀和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，溶液中有2种溶质，故C错误； D、设参加反应的碳酸钡沉淀质量为x. BaCO3﹣﹣﹣CO2， 197 44 x 0.88g x＝3.94g 所以m＝6.27g﹣3.94g＝2.33g，故D正确。 【答案】D 7．（2026•镇海区校级模拟）烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g，向其中逐滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a点对应溶液中溶质是BaCl2和MgCl2 B．b、c点沉淀中含有的物质种类不同 C．m＝39.85 D．原混合溶液中HCl的溶质质量分数约为7.3% 【解析】A、通过分析可知，a点对应溶液中有氯化镁、硫酸镁2种溶质，故A错误； B、由分析可知，b、c点沉淀中含有的物质都是氢氧化镁，和硫酸钡，故B错误； C、设氢氧化钡的质量分数为x， Ba（OH）2+MgSO4＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓ 171 233 100g×x 23.3g x＝17.1% 设a～b段生成硫酸钡的质量为y，氢氧化镁的质量为z， Ba（OH）2+MgSO4＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓ 171 233 58 50g×17.1% y z y＝11.65g， z＝2.9g， 所以m＝23.3g+11.65g+2.9g＝37.85g，故B错误； D、设盐酸中溶质HCl的质量分数为m，根据质量守恒定律可得： BaSO4～Ba（OH）2～2HCl 233 73 23.3g 100g×m m＝7.3%，故D正确。 【答案】D 8．某溶液可能含有HCl、CuCl2、CuSO4中的一种或几种，为了探究其组成，小明向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。请回答： （1）d点后，溶液的pH_________（选填“变小”、“保持不变”或“变大”）。 （2）小明发现氢氧化钡溶液与混合溶液反应时存在多步反应，则cd段曲线代表的是氢氧化钡与_________的反应。 （3）b点对应的溶液中一定含有的溶质是___________________________。 （4）根据上述实验判断原溶液中是否存在CuCl2，试通过计算说明？ 【解析】（1）根据以上分析可知，d点后，氢氧化钡已经过量，溶液显碱性，pH变大； （2）根据分析可知，则cd段曲线代表的是氢氧化钡与含铜离子的溶液（氯化铜）发生反应； （3）a点为钡离子与硫酸根离子完全反应，c点为盐酸完全反应，因此b点对应的溶液中一定含有的溶质是氯化氢、氯化钡、氯化铜； （4）硫酸钡质量是23.3g，硫酸根质量＝23.3g100%＝9.6g，氢氧化铜质量＝33.1g﹣23.3g＝9.8g，铜离子质量＝9.8g100%＝6.4g，硫酸铜中硫酸根和铜元素质量比是96：64＝9.6g：6.4g，因此原溶液不存在CuCl2。 【答案】（1）变大；（2）氯化铜；（3）氯化氢、氯化钡、氯化铜；（4）不存在。 9．学习复分解反应后，某化学兴趣小组的同学进行如图所示的实验探究。 （1）大家一致认为试管①中不发生复分解反应，理由是________________________________。 （2）试管②中的现象为____________________________________。 （3）将试管③反应后的物质过滤，对滤液中溶质的成分进行进一步探究： 【提出问题】 滤液中溶质的成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和Na2SO4；猜想三：__________________， （4）【实验探究】 填写下列表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤一：取少量滤液于试管中，加入适量BaCl2溶液 无明显现象 猜想_________不成立 步骤二：另取少量滤液于试管中，加入适量稀硫酸 __________________ 猜想三成立 【解析】（1）试管①中是Na2SO4和稀盐酸的混合溶液。复分解反应发生的条件是生成沉淀、气体或水，而Na2SO4和稀盐酸混合后没有沉淀、气体或水生成，因此不发生复分解反应。 （2）碳酸钙与盐酸反应氯化钙、水和二氧化碳，可知现象为：固体逐渐溶解，并且有气泡产生。 （3）氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，可知反应后溶液中一定含有氯化钠，可能有过量的氯化钡或硫酸钠。则猜想三为：NaCl和BaCl2。 （4）加入适量BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中不含硫酸根离子，可知猜想二错误。加入适量稀硫酸，猜想三正确，说明含有氯化钡，氯化钡与硫酸反应会产生硫酸钡沉淀，可知现象为：有白色沉淀产生。 【答案】（1）Na2SO4和稀盐酸混合后无沉淀、气体或水生成； （2）固体逐渐溶解，并且有气泡产生； （3）NaCl和BaCl2； （4）二；有白色沉淀产生。 10．学习酸、碱、盐相关知识之后，同学们对氢氧化钙产生了浓厚兴趣，化学兴趣小组同学取一定量氢氧化钙溶液于四支试管中，进行了如下图所示实验： 实验中出现白色沉淀的试管是_________（填“甲～丁”字母）。 通过以上实验，同学们对氢氧化钙的化学性质有了进一步的认识。 【实验探究】实验结束后，小华同学将试管丙中物质过滤，把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合，过一会几先有气泡冒出，后有白色沉淀生成，从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是（填化学式）_________。 【提出问题】混合后烧杯中溶液的溶质成分是什么？ 【进行猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、CaCl2 猜想三：_________。 实验步骤 实验现象　　 实验结论 取少量烧杯中的混合溶液于试管中，再加入碳酸钠溶液。 __________________ 猜想二成立 【反思拓展】实验后的废液若直接倒入下水道，可能会造成水体污染，需将废液处理达标后再排放。 【解析】甲试管中二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙，乙试管中无色酚酞溶液变红，丙试管中碳酸钠溶液能与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙，丁试管中无明显现象，故实验中出现白色沉淀的试管是甲、丙； 【实验探究】丙试管中碳酸钠溶液能与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠，小华同学将试管丙中物质过滤，把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合，过一会儿先有气泡冒出，后有白色沉淀生成，说明丙的滤液中有未反应完的碳酸钠和生成的氢氧化钠，无氢氧化钙，说明丁中有未反应完的盐酸和反应生成的氯化钙，故从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是CaCl2、HCl； 【进行猜想】丙的滤液中有未反应完的碳酸钠和生成的氢氧化钠，丁中有未反应完的盐酸和反应生成的氯化钙，混合后先有气泡冒出，说明溶液中无氢氧化钠，后有白色沉淀生成，说明盐酸已反应完，故溶液中有氯化钠、可能有氯化钙或碳酸钠，根据猜想一：NaCl，猜想二：NaCl、CaCl2，故猜想三：NaCl、Na2CO3，由猜想二成立，说明溶液中有NaCl和CaCl2，碳酸钠溶液与CaCl2 反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，故取少量烧杯中的混合溶液于试管中，再加入碳酸钠溶液，可观察到有白色沉淀生成。 【答案】甲、丙； 【实验探究】CaCl2、HCl； 【进行猜想】NaCl、Na2CO3；有白色沉淀生成。 11．科学兴趣小组对Na2CO3的化学性质进行探究。在甲、乙两试管中加入一定量的Na2CO3溶液，在甲试管中滴入一定量稀HCl，乙试管中滴入一定量的BaCl2溶液。如图所示： （1）两试管发生反应的现象不同：甲试管出现大量气泡，乙试管__________________。 （2）反应结束后，将两试管内所有物质倒入丙烧杯，用玻璃棒充分搅拌，发现烧杯内仍有沉淀残留，将丙烧杯过滤，对滤液成分进行了进一步探究： 【问题】滤液中含有哪些溶质？ 【猜想】 猜想一：溶质为NaCl。 猜想二：溶质为NaCl和BaCl2。 猜想三：溶质为NaCl和Na2CO3。 猜想四：溶质为NaCl、BaCl2、HCl。 【分析】根据已学知识可判断猜想四是不合理的，理由是_________________________________ ___________________________。 【实验】为验证猜想，他们进一步实验，实验设计如表，请你帮他们补充完整。 实验过程 实验现象 实验结论 取少量滤液与试管中，滴加硫酸钠溶液 无明显现象 猜想_________正确 继续向该试管中滴加稀盐酸 无明显现象 【交流】兴趣小组同学认为在上述实验中，仅需一种试剂即可得出上述结论，你认为该试剂是_________。 【解析】（1）两试管发生反应的现象不同：甲试管出现大量气泡，乙试管氯化钡与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠； （2）反应结束后，将两试管内所有物质倒入丙烧杯，用玻璃棒充分搅拌，发现烧杯内仍有沉淀残留，说明仍有碳酸钡存在，证明盐酸没有剩余，因此猜想四是不合理的；取少量滤液与试管中，滴加硫酸钠溶液，无明显现象，说明滤液中没有BaCl2，猜想二不成立，继续向该试管中滴加稀盐酸，无明显现象，说明滤液中没有Na2CO3，猜想三不成立，因此猜想一成立；兴趣小组同学认为在上述实验中，仅需一种试剂即可得出上述结论，该试剂是稀硫酸，因为稀硫酸与氯化钡生成硫酸钡沉淀，与碳酸钠生成二氧化碳气体。 【答案】（1）产生白色沉淀；（2）将两支试管中物质混合后仍有沉淀残留；一；稀硫酸。 12．某小组采用图甲所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。 大家对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 （1）该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是：取样于试管中，______________________________________________________。 （2）该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图乙。 ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于_________℃。（填“400”、“600”或“800”） ②该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：_________＝Fe3O4+Fe。 ③在适合的条件下，Fe2O3全部被还原成Fe，则图中：x＝_________。 【解析】（1）该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是：取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，黑色固体部分溶解，是因为四氧化三铁不能和盐酸反应。 （2）①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于800℃，这样能够确保铁元素完全转化成单质铁。 ②该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：4FeO＝Fe3O4+Fe。 ③在适合的条件下，Fe2O3全部被还原成Fe，48g氧化铁中的铁元素完全转化成铁，则图中：x＝48.0g33.6g。 【答案】（1）滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，黑色固体部分溶解。 （2）①800。②4FeO。③33.6。 13．自热食品中的发热包浸泡水中即可发热，同学们开展了“探秘发热包”的探究践活动。 【查阅资料】 资料一：发热包发热温度能保持在72℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3，加水后发生反应的化学方程式： 反应ⅠCaO+H2O＝Ca（OH）2； 反应ⅡCa（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH； 反应Ⅲ2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al（OH）4]+3H2↑。 问题1：上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】分别取3g不同样品，各加10mL水，其温度与时间变化的曲线如图。 【分析讨论】 （1）通过曲线b可知，反应_________（填序号）不能使温度达到72℃以上。 （2）甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与______________________有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由_________________________________________________________________ ___________________________。 问题2：能否只用Al粉和NaOH作发热粉？ 【分析讨论】大家认为，可从经济、安全、发热效果等视角进行分析。 （3）经调查，CaO﹣420元/千克，Na2CO3﹣450元/千克，NaOH﹣1130元/千克。 根据NaOH的来源不同，计算可知： 若直接用8千克NaOH作发热粉原料，成本为9040元。 若用CaO和Na2CO3原料制取8千克NaOH，理论上，所需CaO的成本为2352元，则CaO和Na2CO3的总成本为_________元，成本更低。 问题3：发热粉能持续发热10﹣15分钟的原因是什么？ 同学们继续探究…… 【解析】（1）通过曲线b可知，只用氧化钙作发热粉，氧化钙与水反应放热不能使温度达到72℃以上，则反应Ⅰ不能使温度达到72℃以上； （2）由于NaOH固体溶解时放出大量的热，所以甲同学结论不准确，曲线d对应的实验中发生了反应Ⅱ和反应Ⅲ，反应Ⅱ中温度变化不明显，则发热包温度达到72℃以上的主要原因反应Ⅲ放热； （3）设制取8千克NaOH需要Na2CO3质量为x， Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH 106 80 x 8千克 x＝10.6千克 则Na2CO3的成本为10.6千克×450元/千克＝4770元，则CaO和Na2CO3的总成本为2352元+4770元＝7122元。 【答案】（1）Ⅰ；（2）NaOH固体溶解时放出大量的热；曲线d对应的实验中发生了反应Ⅱ和反应Ⅲ，反应Ⅱ中温度变化不明显，则发热包温度达到72℃以上的主要原因反应Ⅲ放热；（3）7122。 14．酸碱反应是初中阶段重要的一类反应，同学们开展了项目式学习。 任务一：探究酸碱反应中pH的变化。小明取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，已知盐酸浓度a＞b＞c，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图1。 （1）小明的实验目的是探究_____________________________________________。 任务二：从能量变化角度探究酸和碱的反应。小明测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。小柯认为此结论不够严谨，为此他在室温下设计了以下实验： ①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。 ③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。 用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图2所示。 （2）小柯做出上述设计基于的假设是____________________________________。 任务三：探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。 【查阅资料】相同状况下，溶液中离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图3所示。 （3）如图4表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中，溶液中微观粒子的变化情况，按时间先后排列的顺序为_____________（填字母）。 【解析】（1）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氯化钠溶液为中性，三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，盐酸浓度a＞b＞c，由图1可知，盐酸的浓度越大，pH下降越快，所以小明的实验目的是探究在酸碱反应中，酸的浓度对反应速率的影响； （2）由“①10mL、20%的盐酸与10mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。”可知，可以提出的假设是：盐酸与氢氧化钠溶液在稀释时会放出热量； （3）向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸，首先氢氧化钠溶液中有钠离子和氢氧根离子（如图①），接着加入盐酸，盐酸中氢离子中和一部分氢氧根离子结合生成水分子，氯离子进入溶液，此时为水分子、钠离子、氢氧根离子、氯离子（如图③），恰好完全反应时溶液中只有水分子、钠离子和氯离子（如图②），最终盐酸过量，溶液中有水分子、氢离子、钠离子和氯离子（如图④），故溶液中微观粒子的变化情况，按时间先后排列的顺序为①③②④。 【答案】（1）在酸碱反应中，酸的浓度对反应速率的影响； （2）盐酸与氢氧化钠溶液在稀释时会放出热量； （3）①③②④。 15．海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用水等液体吸收CO2实现减碳目标。某科学小组对“二氧化碳气体的收集”这一课题开展了探究。 【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳，所得溶液pH约为5.6。 【提出问题】二氧化碳气体在水和食盐水中溶解能力相同吗？ 【建立建设】二氧化碳气体在食盐水中溶解能力更强。 【实验设计与操作】 （1）实验时，需先将甲装置中的空气排尽。其操作是：打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是_________________________________________ ___________________________。 （2）关闭K1，打开K2、K3，分别用排水法、排食盐水法收集CO2，且每隔一段时间测出丁烧杯中液体的体积，测得数据如下： 时间/min 0 0.5 6 12 24 48 排水法时丁中水的体积/mL 0 2.5 14.5 23 34 41 排盐水法时丁中盐水的体积/mL 0 1 7 9.5 11 12 根据以上数据分析，能用排水法收集CO2的理由是____________________________________。 【实验结论】相同条件下，二氧化碳在______________中溶解能力更强。 （3）小组同学想了解水吸收CO2后溶液的酸碱性情况，在实验中做了以下操作，待丙装置中收集半瓶气体时，关闭活塞K2和K3，充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据： 物质 丁装置中溶液 丙装置中溶液 pH 6.50 5.60 分析可知，在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）丙和丁装置中溶液的总体积。 【实验反思】海洋封存CO2后可能会带来哪些危害？____________________________________ __________________（写出一点即可）。 【解析】（1）二氧化碳不支持燃烧，将燃烧的木条放在导管K1的导管口，若燃着的木条熄灭，则空气已排尽。 （2）产生CO2的速率大于其溶解在水中的速率。二氧化碳在水中饱和后就可以收集。 【实验结论】由表格中数据可知，相同条件下，二氧化碳在水（或蒸馏水）中溶解能力更强； （3）由实验分析可知：在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积小于丙和丁装置中溶液的总体积； 【实验反思】海洋封存CO2后，二氧化碳与水反应，生成碳酸，溶液显酸性，改变海水pH，影响海洋生物的生存。或温室效应加剧，由于气体的溶解度随温度升高而减小，大量CO2会释放到大气中。 【答案】（1）将燃烧的木条放在导管K1的导管口，若燃着的木条熄灭，则空气已排尽； （2）产生CO2的速率大于其溶解在水中的速率。二氧化碳在水中饱和后就可以收集；水（或蒸馏水）； （3）小于；改变海水pH，影响海洋生物的生存。（或温室效应加剧，由于气体的溶解度随温度升高而减小，大量CO2会释放到大气中等）。 16．如图是一个趣味变色实验，同学们对混合后溶液变色时间的影响因素进行探究。资料：碘酒为碘（I2）的酒精溶液；淀粉遇I2变蓝，在本实验中作为指示剂，指示I2是否存在。 【进行实验】分别向烧杯A、B中加入相应溶液，然后将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。 序号 烧杯A 烧杯B 变色时间/s 3%H2O2溶液体积/mL 水的体积/mL 1%淀粉溶液体积/mL 2%碘酒体积/mL 水的体积/mL 维生素C片/粒 ① 10 20 2 2 23 2 595 ② 10 20 2 5 20 2 193 ③ 10 20 2 10 15 2 39 ④ 5 25 2 5 20 2 399 ⑤ 20 10 2 5 20 2 78 说明：本实验中，溶液总体积可看作是各液体的体积之和，A烧杯控制溶液总体积为32mL，B烧杯控制溶液总体积为25mL。 （1）实验①②③探究______________对混合后溶液变色时间的影响。 （2）根据实验②④⑤可以得出结论：_____________________________________________ _____________________________________________。 （3）序号④实验组中，若将碘酒溶液体积改为10mL，则混合后溶液的变色时间范围是_________。 （4）为了证明维生素C的用量对混合后溶液变色时间也有影响，增加实验⑥：向烧杯A中加入20mL3%H2O2溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，向B烧杯中加入___________________________，然后将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。 【解析】（1）根据表格数据可知，实验①②③中其他因素相同，只有碘酒体积不同，那么探究碘酒体积对混合后溶液变色时间的影响； （2）实验②④⑤中，H2O2溶液体积不相同，碘酒体积和维生素C片数相同，根据实验②④⑤数据得到：在实验研究范围内，碘酒体积和维生素C片数相同时，H2O2溶液体积越大，变色时间越短； （3）根据（2）中结论可知，当序号④中碘酒体积从5mL变成10mL时，碘酒体积变大，肯定比原来的时间更短，即小于399s；将③和现在的④比较，其它条件相同，只是水的体积变大，那么碘酒的浓度减小，那么变色时间变长，即大于39s，则混合后溶液的变色时间范围：39s～399s； （4）为了证明维生素C的用量对混合后溶液变色时间也有影响，需要控制其它条件相同，只改变维生素C的片数，即：向烧杯A中加入20mL3%H2O2溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液，向B烧杯中加入5mL碘酒，20mL水，5粒维生素C片，然后将两只烧杯中的溶液混合，记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。 【答案】（1）碘酒体积。 （2）在实验研究范围内，碘酒体积和维生素C片数相同时，H2O2溶液体积越大，变色时间越短。 （3）39～399秒。 （4）5mL碘酒，20mL水，5粒维生素C片（VC片数只要不是2就可以）。 17．为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业，学习小组查得资料：钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法，其目的是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴铜实验”，即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂，60秒后钢铁表面才出现红色物质，表明抗腐蚀性能达标，且越迟出现红色物质的越好。请和小组同学使用某种膜化剂开展如下项目式研究。 任务一：验证膜的抗腐蚀性能 【实验1】将有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验，有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。 （1）出现红色物质的原因是___________________________（用化学方程式表示）。 任务二：探究膜化条件对膜层外观的影响 【实验2】其他条件相同时，将薄钢片放入pH＝3、不同温度的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表所示： 温度/℃ 50 60 80 膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙 【实验3】已知pH≥3.5时，膜化剂不稳定。其他条件相同时，将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20分钟，观察钢片表面形成的膜层外观。结果如表所示： pH 1.5 2.0 2.5 3.0 膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 （2）根据实验2、实验3的结果，膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为__________________。 任务三：确定抗腐蚀性能较好的膜化条件 【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对比实验，分别确定适宜的温度、pH。 实验4中，确定适宜温度的实验方案是_____________________________________________。 【解析】（1）钢是铁合金，出现红色物质的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4； （2）膜层外观致密、均匀时符合要求，从实验2 结果可知，60℃、70℃膜层外观是致密、均匀的，则温度范围可确定为60℃～70℃，从实验3结果可知，pH为2.5、3.0时膜层外观是致密、均匀的，则pH的范围可确定为2.5～3.0； 【实验4】实验2中，60℃、70℃膜化处理后的钢片膜层外观符合要求，抗腐蚀性能的测定是进行滴铜实验，越迟出现红色物质的越好，则实验方案是取取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间。 【答案】（1）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4； （2）60℃～70℃、2.5～3.0； 【实验4】取60℃、70℃膜化处理后的钢片，分别进行滴铜实验，观察并记录钢片表面从滴入腐蚀剂到开始出现红色物质的时间。 18．小滨观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图甲。他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究： 探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？ 【作出猜想】可能是空气或O2 【实验1】收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。 【提出新猜想】可能是CO2或N2。 【实验2】将该气体通入_________中，根据现象确定通入的气体是CO2。 【交流讨论】通入CO2有利于水草进行光合作用。 探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。 【原理回顾】实验室通常用稀盐酸和碳酸钙的反应来制取CO2。 【选择试剂】鸡蛋壳、小苏打和白醋等。 【设计装置】利用简易材料，设计并制作了乙发生装置（乙中夹持装置已省略）。 【分析讨论】乙装置的优点是__________________（至少写出1点）。 【实践应用】小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是___________________________。 【反思拓展】醋酸具有一定的挥发性，若要使通入水箱的CO2更纯净，小滨从图丙中选择了一个装置来达到实验目的。下列分析正确的是_________（选填字母）。 A．可选图1装置，且气体从b进a出 B．可选图2装置，且气体从c进d出 C．X可以是NaOH溶液 D．X可以是碳酸钠溶液 【解析】【实验2】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则将该气体通入澄清石灰水，根据现象确定通入的气体是CO2； 【分析讨论】装置乙有流速调节器，可控制反应速率，则乙装置的优点是可以控制反应速率； 【反思拓展】气体细化器可以将气体细化为气泡，能增大气体与水的接触面积，从而提高气体的溶解效率，则使用气体细化器的作用是细化气泡，提高气体的溶解效率； 【反思拓展】A、可选图1装置，洗气时气体应长进短出，则气体从a进b出，故A错误； B、可选图2装置，洗气时气体应长进短出，则气体从c进d出，故B正确； C、由于氢氧化钠溶液会与二氧化碳发生反应，则X不可以是NaOH溶液，故C错误； D、二氧化碳能与碳酸钠溶液反应，则X不可以是碳酸钠溶液，故D错误。 【答案】【实验2】澄清石灰水； 【分析讨论】可以控制反应速率； 【反思拓展】细化气泡，提高气体的溶解效率； 【反思拓展】B。 19．蒸汽眼能罩缓解眼睛疲劳。某科学兴趣小组同学对蒸汽眼罩开展了以下探究。 【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用）、高吸水树脂（良好保水性能）等。 【任务一】探究蒸汽眼罩发热的原理 根据使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热。小组同学进行了以下实验：取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得密闭容器内氧气和二氧化碳含量变化如下图。 （1）据图分析，发热体内的物质是和空气中的氧气发生了反应，理由是__________________ ___________________________。 【任务二】探究蒸汽眼罩快速发热的原因 经分析蒸汽眼罩的热量来源于铁锈蚀，但铁锈蚀是一个缓慢氧化放热的过程，但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温，这是为什么呢？他们又设计了以下实验方案进行验证。 方案 试剂 1分钟后温度变化 实验1 4g铁粉、适量的水 16℃→16℃ 实验2 4g铁粉、适量的水、2g活性炭 16℃→16℃ 实验3 4g铁粉、适量的水、2g氯化钠 16℃→16℃ 实验4 4g铁粉、适量的水、1g活性炭、1g氯化钠 16℃→55℃ （2）根据上述实验数据可得出的结论是_____________________________________________。 （3）小科在进行实验4的过程中发现，锥形瓶内的气压先增大后减小，请解释气压先增大的原因______________________________________________________。 【解析】（1）由图可知，氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变，说明发热体内的物质和空气中的氧气发生了反应； （2）实验1中只有4g铁粉、适量的水，实验2中为4g铁粉、适量的水、2g活性炭，实验3中为4g铁粉、适量的水、2g氯化钠，温度都不变，实验4中加入4g铁粉、适量的水，2g氯化钠，2g活性炭，而其余实验中只有其中的一种或两种物质，但实验4中温度迅速上升，且氧气含量减小，则说明是铁和氧气、水、活性炭、氯化钠共同作用的结果； （3）铁生锈放出热量，使温度升高，气压增大，并且温度升高对气压的影响超过气体减少对气压的影响，导致气压先增大。 【答案】（1）密闭容器内O2含量明显下降，CO2含量几乎不变。 （2）蒸汽眼罩快速发热是铁粉和水、活性炭、氯化钠共同作用的结果。 （3）铁生锈放出热量，使温度升高，气压增大，并且温度升高对气压的影响超过气体减少对气压的影响。 20．为检验烧水壶中水垢的成分，小科开展了如下的探究活动： 【查阅资料】①成因不同，水垢可能含有CaCO3、Mg（OH）2中的一种或两种。 ②Mg（OH）2MgO+H2O↑ CaCO3CaO+CO2↑。 ③根据普通酒精灯加热温度为400∼600℃，酒精喷灯加热温度可达1000℃。 ④无水硫酸铜可用于水分的检验，若变蓝则证明气体中含有水分。 【提出问题】烧水壶中水垢的成分是什么？ 【建立假设】假设一：CaCO3；假设二：Mg（OH）2；假设三：CaCO3和Mg（OH）2。 【实验探究】（1）①连接实验装置，顺序依次为：a→b→c→_________（选填字母与箭头）。图中还缺少加热装置，应选用_________（选填“普通酒精灯”或“酒精喷灯”）。 ②实验前利用充气装置通入干燥的氮气，目的是____________________________________。 ③加热水垢，观察并记录实验现象。 【得出结论】（2）若实验现象为_________（填字母），则证明假设三成立。 A.澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜未变蓝 B.澄清石灰水未变浑浊，无水硫酸铜未变蓝 C.澄清石灰水未变浑浊，无水硫酸铜变蓝 D.澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝 【交流反思】（3）根据物质性质推断，去除水垢可采取的方式是：__________________。 【解析】（1）①加热水垢检验生成物，应该先用无水硫酸铜检验有没有水生成，然后用澄清石灰水检验二氧化碳，因此连接顺序为a→b→c→f→g→d→e；由资料信息可知，碳酸钙分解需加热到900℃，因此图中加热装置应选择酒精喷灯。 ②实验前利用充气装置通入干燥的氮气，目的是排出装置中的空气，防止空气中水蒸气和二氧化碳对检验造成干扰。 （2）假设三成立，则水垢是CaCO3和Mg（OH）2，CaCO3加热生成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，Mg（OH）2加热生成水使无水硫酸铜变蓝，故选：D； （3）CaCO3和Mg（OH）2加热分解，还能和稀盐酸反应，根据物质性质推断，去除水垢可采取的方式是高温或加稀盐酸。 【答案】（1）①f→g→d→e；酒精喷灯； ②排出装置中的空气，防止空气中水蒸气和二氧化碳对检验造成干扰； （2）D； （3）高温或加稀盐酸。 21．氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳，变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。 【建立猜想】猜想①：没有变质；猜想②：已经变质。 【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH固体是否变质，实验方案如下： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量该NaOH固体样品溶于水，加入过量稀盐酸 __________________ 猜想②成立 【反思评价】此实验无法确定该NaOH固体的变质程度。 【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH固体的变质程度。利用传感器进行实验，过程记录如下。 实验装置 实验 序号 向实验装置内各加入下列物质 温度 升高值/℃ 溶液pH 1 纯净的NaOH固体1.0克 31.52 13.69 2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92 3 该NaOH固体样品_________ 克 m n 【预测结果】若NaOH固体已严重变质。则m值接近_________。 【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率（样品中Na2CO3的质量分数）。设计实验如下：称量1.0g该NaOH固体样品于小烧杯；量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应；用电子秤准确称量反应前后各仪器和试剂的总质量，记录数据如表，计算得出NaOH固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因：_______________（写出一点即可）。 反应前总质量/g 反应后总质量/g 105.50 105.06 【解析】【实验活动Ⅰ】取少量该NaOH固体样品溶于水，加入过量稀盐酸，有气泡产生，说明样品中含有碳酸钠，即氢氧化钠已经变质，猜想②成立，因为碳酸钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体； 【实验活动Ⅱ】对比实验需要控制变量的唯一性，结合表中数据可知，该NaOH固体样品为1.0g； 【预据结果】若NaOH固体已严重变质，说明样品中主要成分是碳酸钠，由实验数据可知，加入1.0克纯净碳酸钠固体时温度升高值为10.03℃，则m值接近10.03； 【实验活动Ⅲ】实验中可能导致变质率偏大的原因有盐酸挥发，因为盐酸挥发会使反应后总质量减少量偏大，从而在计算生成二氧化碳质量时偏大，根据化学方程式计算出的碳酸钠质量偏大，进而导致计算出的变质率偏大。 【答案】【实验活动Ⅰ】有气泡产生； 【实验活动Ⅱ】1.0； 【预据结果】10.03； 【实验活动Ⅲ】盐酸挥发。 22．中国计划于2035年前建成国际月球科研站基本型，工程师需要建立空气循环系统来调节氧气浓度满足科研站内的人员生存。 （1）【氧气减少】科研人员因_________作用（填生理活动）会使站内氧气浓度降低。 （2）【氧气增加】空气循环系统能实现氧气的再生和二氧化碳的吸收，部分流程如图甲所示。已知站内人员平均每天需要消耗8kg氧气才能维持正常生命活动，请计算该系统每天至少需要电解多少千克的水？ （3）【氧气稳定】安全的氧气浓度通常维持在 19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大。装置中的气敏电阻 Ra、Rb与氧气浓度的关系正确的是_________。 A． B． C． D． 【解析】（1）科研人员因呼吸作用会使站内氧气浓度降低。 （2）设该系统每天至少需要电解水的质量为x。 2H2O2H2↑+O2↑ 36 32 x 8kg x＝9kg 答：该系统每天至少需要电解水的质量为9kg。 （3）安全的氧气浓度通常维持在19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。由图可知，电解池和风扇并联在电路中，电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大，则装置中的气敏电阻Ra随氧气浓度的增大而增大，Rb随氧气浓度的增大而减小。 【答案】（1）呼吸。（2）9kg。（3）BC。 23．碳捕集技术是实现“碳中和”目标的重要手段，目前主要有两种技术路线。 路线一：变压吸附。该技术利用吸附剂（如活性炭）在高压下吸附CO2，降压后释放并封存CO2，过程如图甲。 路线二：强碱吸收。该技术使用NaOH溶液吸收CO2，进一步处理后可释放高纯度CO2，用于封存或利用，过程如图乙。 （1）变压吸附过程中所发生的变化属于_________（填“物理”或“化学”）变化。 （2）捕集来的CO2可作为气肥，它能促进农作物的_________作用，提高产量。 （3）请写出设备4中发生的化学反应方程式：___________________________。 （4）强碱吸收技术（原理：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O）每年从空气中捕集11万吨CO2，需要消耗多少万吨NaOH固体？ 【解析】（1）变压吸附过程中无新物质生成，所发生的变化属于物理变化。故答案为：物理； （2）植物进行光合作用消耗二氧化碳，捕集来的CO2可作为气肥，它能促进农作物的光合作用，提高产量。故答案为：光合； （3）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，则设备4中发生的化学反应方程式：CaO+H2O＝Ca（OH）2。故答案为：CaO+H2O＝Ca（OH）2； （4）设需要消耗氢氧化钠的质量为x。 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 80 44 x 11万吨 x＝20万吨 答：需要消耗20万吨NaOH固体。 【答案】（1）物理；（2）光合；（3）CaO+H2O＝Ca（OH）2；（4）20。 1 / 26 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $